Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Planeetvorming biedt stof tot nadenken

Dave Lommen heeft ontdekt dat planeetvorming in een proto-planetaire schijf een verbazingwekkend homogeen proces is. Daarvoor bestudeerde hij met verschillende telescopen het stof zoals zich dat rond jonge sterren bevindt. Het onderzoek naar schijven rond jonge sterren staat centraal in “The first steps of planet formation,” het proefschrift waarop Dave op 23 april promoveert.

Onze zon en de acht planeten in ons zonnestelsel zijn inmiddels zo oud, dat er weinig mogelijkheden zijn om iets te leren over hun ontstaansgeschiedenis. Astronomen kijken daarom naar jonge sterren die lijken op de zon, maar die “pas” enkele miljoenen jaren geleden het eerste licht zagen. Rondom dergelijke jonge sterren bevindt zich een schijf van gas en stof, de proto-planetaire schijf, waarin nieuwe planeten ontstaan. Astronomen gingen er tot nu toe van uit, dat de warme binnendelen in de buurt van de centrale ster en de koude buitendelen van de schijf zich onafhankelijk van elkaar ontwikkelden. Uit recente waarnemingen met de Spitzer Ruimtetelescoop en radiotelescopen in de Verenigde Staten en Australië blijkt dat dit niet het geval is.

Complementair karakter telescopen

“De kracht van ons werk zit hem vooral in het complementaire karakter van de telescopen,” aldus Lommen, “omdat je met verschillende telescopen voor hetzelfde object andere informatie kunt krijgen.” De Spitzer Ruimtetelescoop neemt waar in het infrarood, waardoor hij het warme stof rond een jonge ster in kaart kan brengen. Spitzer is vooral gevoelig voor stofdeeltjes met een diameter van zand- en roetdeeltjes. Radiotelescopen daarentegen kijken bij langere golflengten en zijn vooral geschikt om naar de koude buitendelen van een proto-planetaire schijf te kijken. Vooral kiezels en rotsblokken worden dan zichtbaar. “Met Spitzer kijken we dus naar gebieden waar planeten zoals Venus of de Aarde ontstaan,” vervolgt Lommen, “terwijl we met radiotelescopen vooral op zoek gaan naar planeten aan de rand van de schijf.”

Een bijzonder resultaat

Lommen en zijn collega’s onderzochten het stof rond een aantal jonge sterren. De modellen voorspelden dat planeetvorming in twee stappen plaats vindt: eerst vormen planeten in de binnenschijf en pas later ontstaan ze in de buitenschijf. Jonge sterren met het grootste stof in de binnenschijf bleken echter ook reeds de grootste kiezels in de buitendelen te hebben. “Een bijzonder resultaat”, vervolgt Lommen, “want hieruit volgt dat planeetvorming niet geleidelijk van binnen naar buiten plaats vindt, maar overal in de hele schijf gelijktijdig kan optreden”.

Op het goede moment

Het is daarbij van belang om precies op het goede moment naar een proto-planetaire schijf te kijken. Het is onmogelijk om planeten-in-wording nog waar te nemen wanneer de stofdeeltjes tot rotsblokken van een meter of groter zijn samengeklonterd. De planeten zijn dan pas weer te zien als ze helemaal zijn gevormd.”